西門子博途: MODBUSPN說明

MODBUSPN 說明

說明

該 MODBUSPN 指令允許在帶有集成 PN 接口的 CPU 和支持 Modbus/TCP 協(xié)議的伙伴之間進行通信。支持功能代碼 1、2、3、4、5、6、15 和 16。根據(jù)參數(shù)分配，該指令可用作客戶端（S7 為客戶端），也可用作服務(wù)器（S7 為服務(wù)器）。使用 MODBUSPN 指令在通信伙伴之間建立連接以傳送數(shù)據(jù)并控制連接終止。

數(shù)據(jù)傳輸期間執(zhí)行以下操作：

發(fā)送時，生成 MODBUS 特定的消息幀報頭

接收時，檢查 MODBUS 特定的消息幀報頭

檢查由客戶端尋址的數(shù)據(jù)區(qū)是否存在

發(fā)生錯誤時，生成異常消息幀（僅限 S7 為服務(wù)器時）

與組態(tài)的數(shù)據(jù)塊進行數(shù)據(jù)傳輸

還將對建立連接、終止連接以及數(shù)據(jù)接收所使用的時間進行監(jiān)視。

“MODBUSPN”指令 V2.0 可用于 S7-300 及 S7-400。通過本地 CPU 接口進行連接。使用該指令時，無需其它任何硬件模塊。

指令的工作原理

初始化

在“Init”輸入中有上升沿時初始化指令 MODBUSPN。

必須根據(jù)設(shè)備組態(tài)分配初始化參數(shù)。

初始化參數(shù)將應(yīng)用于背景 DB。

啟動過程中不會評估運行時參數(shù)。

將檢查參數(shù)數(shù)據(jù)塊中數(shù)據(jù)的有效性。

如果在 Init 參數(shù)中檢測到上升沿，則執(zhí)行上述操作。如果檢查完成后沒有錯誤，則重置 Init，Init_Error 和 Init_Status 顯示 0。

如果在檢查期間出現(xiàn)錯誤，則會顯示在輸出 Init_Error 和 Init_Status 中。只要存在 Init 錯誤，就不能通過此塊進行 Modbus/TCP 通信。必須首先更正 Init 錯誤。

循環(huán)模式

循環(huán)模式下，將在 OB1 或循環(huán)中斷 OB 中調(diào)用 MODBUSPN。

將根據(jù)運行時參數(shù)激活塊功能。

處理作業(yè)期間不會評估運行時參數(shù)的更改。

只要未執(zhí)行初始化，就不會評估初始化參數(shù)。

處理連接

Modbus客戶端主動建立連接。從參數(shù)數(shù)據(jù)塊中的連接參數(shù)讀取所需數(shù)據(jù)。

連接參數(shù)塊中的參數(shù) (active_est) 指定 PN CPU 將作為主動通信伙伴還是被動通信伙伴。

對于兩種連接類型（主動和被動），在運行時均會通過 TCON 指令打開一個到鏈接伙伴的通信通道。

通過參數(shù)數(shù)據(jù)塊中的 connect_at_startup 參數(shù)指定連接建立的時間。

通過 MODBUSPN 指令中的 DISCONNECT 參數(shù)終止連接。

“S7 為客戶端”的作業(yè)初始化或“S7 為服務(wù)器”的指令激活

輸出參數(shù)為動態(tài)顯示，因此未決狀態(tài)僅持續(xù) 1 個 CPU 周期。也就是說，必須將其復(fù)制到其它存儲區(qū)，才能進一步處理或在監(jiān)視表中顯示。

S7 為客戶端：作業(yè)初始化

作業(yè)通過觸發(fā)輸入 ENQ_ENR 的上升沿變化激活。根據(jù)輸入?yún)?shù) UNIT、DATA_TYPE、START_ADDRESS、LENGTH 和 WRITE_READ，會生成 MODBUS 請求幀，并通過 TCP/IP 連接發(fā)送到伙伴站?？蛻舳说却?wù)器響應(yīng)的組態(tài)時間 RECV_TIMEOUT。

如果發(fā)生超時（服務(wù)器沒有響應(yīng)），則激活的作業(yè)將正常結(jié)束?？蓡有伦鳂I(yè)。

接收到響應(yīng)消息后將執(zhí)行有效性檢查。如果檢查成功，將執(zhí)行所需動作，且作業(yè)成功執(zhí)行未出現(xiàn)錯誤；輸出 DONE_NDR 置位。如果在檢查期間檢測到錯誤，則作業(yè)正常結(jié)束，置位位 ERROR，并在 STATUS 中顯示錯誤編號。

S7 為服務(wù)器：指令激活

指令已準備好在觸發(fā)輸入 ENQ_ENR 的上升沿接收來自客戶端的請求消息。在這種情況下，服務(wù)器處于被動狀態(tài)，并等待來自客戶端的消息幀。將檢查接收到的消息幀。如果檢查成功，則對請求消息做出應(yīng)答。DONE_NDR 位置位時，即通知用戶消息通信已完成。此時，已執(zhí)行的函數(shù)會顯示在輸出 UNIT、DATA_TYPE、START_ADDRESS、LENGTH 和 WRITE_READ 中。

錯誤的請求消息或?qū)е洛e誤消息。置位位 ERROR，在 STATUS 中顯示錯誤編號，并且不處理客戶端的請求。將根據(jù)錯誤情況向客戶端發(fā)送異常消息幀。

參數(shù)

下表列出了指令“MODBUSPN”的參數(shù)：

Modbus 地址的解釋

MODBUS 數(shù)據(jù)模型包括以下區(qū)域：

線圈

輸入

保持寄存器

輸入寄存器

部分系統(tǒng)（例如 MODICON PLC）會通過寄存器地址或位地址區(qū)分這些存儲器。 例如，偏移量為 0 的保持寄存器被稱為寄存器 40001（存儲器類型 4xxxx，Reference 0001）。

這往往會引起混淆，因為一些手冊中描述或表示的是 Application Layers 的寄存器地址，而其它手冊使用的是協(xié)議中實際傳送的寄存器地址/位地址。

MODBUSPN 在其 start、end 和 START_ADDRESS 參數(shù)中使用的是實際傳送的 Modbus 地址。 也就是說，可通過各個功能代碼傳送從 0000H 到 FFFFH 的寄存器地址/位地址。

實例

在參數(shù) DB 中可以按十進制或十六進制格式指定 Modbus 地址。

下圖顯示了 SIMATIC 存儲區(qū)與按寄存器劃分和按位劃分的 Modbus 設(shè)備存儲器分配的對比。 分配基于上述參數(shù)分配。

在 Modbus 設(shè)備中：

以黑色顯示的 Modbus 地址表示Data Link Layer；以灰色顯示的地址表示Applikation Layer。

在 SIMATIC 中：

第一列中的 SIMATIC 地址是 DB 中的偏移量。 Modbus 寄存器編號顯示在括號中。

Modbus 通信的參數(shù)分配

無需在網(wǎng)絡(luò)編輯器中為使用 CPU 的集成 PN 接口的通信組態(tài)連接。將利用 TCON 和 TDISCON 指令建立和終止連接。

參數(shù)數(shù)據(jù)塊

建立連接和處理 Modbus 消息所需的數(shù)據(jù)在 PLC 數(shù)據(jù)類型 MB_PN_PARAM 中定義。此 PLC 數(shù)據(jù)類型包含連接專用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和 Modbus 參數(shù)結(jié)構(gòu)。

數(shù)據(jù)塊中每個與通信伙伴的連接都需要一個 PLC 數(shù)據(jù)類型的實例；可以在其中定義連接參數(shù)和 Modbus 參數(shù)?？梢詾楦鱾€附加連接擴展數(shù)據(jù)塊，也可以創(chuàng)建新數(shù)據(jù)塊。

該數(shù)據(jù)塊或這些數(shù)據(jù)塊僅用于連接和 Modbus 參數(shù)；請勿用其保存任何其它參數(shù)。

“MODBUSPN”指令的每個實例都需要一個唯一的連接。為該指令的每個實例創(chuàng)建一個單獨的連接描述結(jié)構(gòu)。

Param_DB 結(jié)構(gòu)

“Connection settings”結(jié)構(gòu)中的連接參數(shù)

在第一個結(jié)構(gòu)“Connection settings”中，定義連接專用的參數(shù)，例如，通信伙伴的本地硬件接口和 IP 地址。指令 TCON 和 TDISCON 使用這些參數(shù)來建立或終止連接。

必須嚴格遵守連接參數(shù)塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，否則無法建立連接。

“Modbus settings”結(jié)構(gòu)中的 Modbus 參數(shù)

第二個結(jié)構(gòu)“Modbus settings”中存儲操作模式和地址引用所需的數(shù)據(jù)，例如，數(shù)據(jù)塊中映射的 Modbus 區(qū)域和作為 Modbus 服務(wù)器或 Modbus 客戶端的 S7 的操作模式。必須遵守 Modbus 參數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，否則將無法正確處理。

組態(tài)

有兩種組態(tài)連接和 Modbus 參數(shù)的方式可供選擇。

選項：
創(chuàng)建新的全局數(shù)據(jù)庫并將其打開。添加參數(shù)并為該參數(shù)選擇數(shù)據(jù)類型 MB_PN_PARAM。如果下拉列表中未顯示該數(shù)據(jù)類型，可手動輸入。
對于該方式，可在一個數(shù)據(jù)塊中插入多個實例。

選項：
通過“添加新塊”(Add new block) 創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)塊，并將“類型”(Type) 選擇為 MB_PN_PARAM。帶有已插入連接和 Modbus 結(jié)構(gòu)的新數(shù)據(jù)塊將打開。

該塊為只讀。無法添加任何其它參數(shù)?？梢跃庉嫭F(xiàn)有參數(shù)。

更改值

不可在運行期間更改參數(shù)數(shù)據(jù)塊中的值。更改參數(shù)后，必須通過 Init = TRUE 重新初始化塊。

“Connection settings”連接參數(shù)

“Modbus settings”Modbus 參數(shù)

審核編輯：劉清